计算机控制课程实践教学模式的探讨

李瑾

摘 要：我国各高校为培养工程应用复合型专业人才，以控制类专业课程实践教学内容进行了系统的规划。根据不同课程的内容与实验室设备平台相结合。针对重复交叉内容，进行融合贯通，提出更有效的优化整合方法、改革实践方式，能够有效的培养学生工程实践与创新能力。

关键词：计算机控制；实践教学；教学模式；

1专业课实践教学的全面规划

计算机控制专类课程包括两种形式，一种是专业课，一种是专业选修课，而在教学实践中，实践教学有非常重要的作用。首先，计算机控制的专业必修课包括计算机控制系统、惯性技术、过程控制、运动控制以及自动控制仿真等。选修课内容包括楼宇自动化、应用自适应、现场总线技术以及集散控制系统等，主要为了丰富学生知识，提高专业适应能力；其次，该专业的课程内容的设置有非常紧密的联系，而且交叉性也较强，但是不同的科目又单独设立了实验内容，具有一定独立性。一些课程还设立了课后设计与专业综合实验等内容，但是在具体环节上没有对本专业的课程内容进行有效的融合，导致学生在对专业的整体了解上存在欠缺；第三，加强课程实践内容的整体规划与设计，使实践更具系统性，对于学生充分掌握相关知识并运用于实践，提升综合素质能力有非常积极的意义。

2实践教学内容的改革

随着计算机技术以及自动化不断应用于实践，要求学校在教学过程中必须对知识结构进行优化。在构建实验体系的时候，要理论充分联系实际，培养学生发现问题、探索问题，分析并解决问题的能力，并以此为教学目标，在扎实理论基本功以及提高实践操作能力的基础上，充分引入工程技术的相关知识，增加设计类和综合性实验的相关内容，并且由简入繁，逐步提高各课程的协调性，促进课程体系的进一步完善。

（1）加强专业基础课课程实验设计。首先要对计算机控制专业中用到的控制仪器以及设备的设计与使用方法进行熟悉，然后将理论与实践相结合，加强基础课课程的实验内容设置，以提升学生综合实践能力。可以采用任务书的方式下达实验任务，并提出实验要求和目的，教师指导过程中要采用启发式教学的方式，要求学生在实验过程中独立完成设备选型、代码编写以及方案设计等内容。实验设计要从简单理论转变为较为复杂的操作，通过提高项目的综合性促进学生更好地掌握理论知识，不断提升实践操作能力水平。

（2）课程设计要设立独立的综合实验教学环节。以现实应用为基础，进行较为复杂的系统设计，实验任务要包含题目选定、方案设计、可行性分析、硬件设计以及与软件的联调，完成仿真设计并编写总结报告。若有必要，可以分组进行。此外，毕业设计中还应适当增加应用课题，提高学生对课程学习的深度。

（3）采取实验室全开放式。目前学校在实践教学方面投入較小，大部分学校的实验资源不足，再加上过程控制现场的总线设备成本高昂，占地面积较大，导致计算机专业的实践教学资源受到很大的限制，无法满足工程技术人才培养的需求；针对这一情况可以采取实验室全开放措施，方便学生随时进行实践学习。在完成专业必修课的基础上，加强开放性实验操作，可以充分培养学生的实践能力和创新精神，有效发挥实验设备的作用。学校还可以促织丰富多彩的设计比赛，倡导和鼓励学生参与技能竞赛以及控制系统仿真比赛，促进其工程实践能力提高。

3教学方法和手段的多样化

现阶段，课程教学的实施主要由各任课老师单独完成，对于课程中存在的知识内容交叉部分缺乏有效的沟通。在具体实践教学过程中缺乏良好“协作”，学生处于被动实践的状态，这样的教学模式让学生的专业知识和技能存在碎片化，面对实际项目时缺乏整体应对能力。这就要求在教学实践中，各任课教师需不断加强沟通，对实践教学进行合理安排，加强实践协作，基于现场总线过程控制装置开展实践教学，加强教学内容的融合，提高学生学习的积极性和主动性。

目前的被动实践教学，大多是老师将实验的内容、方法和步骤提前拟定，学生只需要照搬照抄，按照步骤操作就可以完成实验任务，这对于培养学生的独立思考能力以及创新思维非常不利，实验也无法发挥应有效用。针对这一问题，可以采取基于任务驱动的实践教学模式，提前发布实验任务书，只提出实验的要求、结果指标、可用设备并注明实验注意事项，由学生独立完成实验方案设计以及实验全过程，并出具实验报告，然后指导教师再对过程进行审查，同时，针对实验过程中出现的问题，教师应给予适当的指导。这种启发式实践教学模式，是以学生为主导，可以激发学生主动实验的积极性，对培养其实践与创新能力有积极作用。例如在现场总线课程设计以及自动控制系统实验等环节，可以通过分组形式，各小组的同学明确分工、相互配合，共同完成实验任务，然后以小组为单位，进行实验结果回报。其他课程的教师也可以在课堂上采用这种形式，结合实验过程与结果，加强学生对知识的理解和巩固，这对于提高整体教学质量水平有积极作用。

互联网进一步的发展丰富了教学手段，除了传统的课堂表现形式之外，慕课形式也越来越得到广泛应用，该教学手段实现了对学校数字图书馆及网络教学平台资源的有效运用，对现有实践教学条件起到了很好的补充作用。此外，日益普及的计算机仿真软件也在一定程度上成为实践教学的重要辅助工作，WINCC、STEP7、 MCGS、PLC Simulato、MATLAB等组态软件已被较多的用于自动化专科课的实践活动，有效完善了对系统结构及实验前期控制算法的设计，如在控制算法的编写过程中常用到MATLAB 软件，经调试运行，完成对系统运行监控界面的设计，再通过OPC技术实现工控组态软件与 MATLAB 软件间数据的通信，促进了实际对象中陷阱控制算法应用的实现，其工程实际意义明显。

4结论

本文重点围绕如何培养和提升“应用技术主导型计算机专业人才的专业素质对实践教学模式进行研究和探讨，根据现有实验室环境对学生计算机控制技术应用能力进行培养和锻炼，就控制类专业课的实践教学内容、手段及方法进行全面的规划和变革，充分激发学生积极主动的参与学习活动，提高学生对计算机控制专业技术及方法的了解和掌握水平，从本质上把握课程理论的精髓所在。

参考文献：

[1]王巧玲，王军茹，付兴建，刘丽华.自动化控制类专业课实践教学模式的探讨[J].科技视界，2016（25）：122+98.

[2]高先俊.电气工程与自动化专业实践教学体系和模式的改革与创新[J].黑龙江科技信息，2017（07）：15.